Vietnam J. Agri. Sci. 2024, Vol. 22, No. 9: 1113-1122
Tp cKhoa hc Nông nghip Vit Nam 2024, 22(9): 1113-1122
www.vnua.edu.vn
1113
ẢNH HƯỞNG CỦA LƯỢNG ĐẠM BÓN ĐẾN QUANG HP GIAI ĐOẠN SAU TR
VÀ NĂNG SUẤT CA DÒNG LÚA CI TIN MANG GENE
GN1a
TĂNG SỐ HT TRÊN BÔNG
Bùi Hng Nhung1, Phan Th Hng Nhung2, Phạm Văn Cường1,2*
1Trung tâm Nghiên cu cây trng Vit Nam và Nht Bn
2Khoa Nông hc, Hc vin Nông nghip Vit Nam
*Tác giả liên hệ: pvcuong@vnua.edu.vn
Ngày nhn bài: 22.07.2024 Ngày chp nhận đăng: 15.09.2024
TÓM TT
Các dòng lúa s hạt trên bông cao thưng có nhiu hạt lép nên năng suất chưa cải thin, có th do mt cân
bng ngun sc cha. Do vy, nghiên cu biện pháp kĩ thuật như bón đạm nhm ci thin b máy quang hp,
ci thin ngun phù hp vi sc cha cao cn thiết. Thí nghim trng chậu được tiến hành trong v xuân v
mùa năm 2023 nhằm đánh gảnh hưởng ca ba mức đạm bón (0, 1 2g N/chậu) đến đặc điểm quang hp giai
đon tr - chín năng suất ht ca dòng lúa ci tiến DCG31 ging Khang dân 18 (KD18). Kết qu cho thy
ng N bón cao giúp duy trì tt cường đ quang hợp, hàm lượng dip lc tng s, din tích lá, khối lượng cht khô
tích y trong suốt giai đoạn tr - chín. Vic duy trì b xanh với cường đ quang hợp cao đã giúp tăng năng sut
lúa c 2 dòng/giống. Trong đó, bón tăng đạm (2g N/chậu) làm tăng năng suất DCG31 vượt tri trong v xuân
(57,5 g/khóm), vi mức tăng 26,4% so vi mc bón trung bình (1g N/chậu), cao hơn giống KD18 (43 g/khóm), tăng
6,7%. Tăng ợng N bón cho DCG31 cũng giúp ci thiện được s bông/khóm s ht chc/bông, không làm gim
hiu suất bón đạm, nht là trong v xuân.
T khóa: Phân đạm, gene GN1a, s hạt/bông, năng suất cá th, quang hp.
Effects of Nitrogen Fertilizer Rate on Photosynthesis in Post-Heading Stage and Grain Yield
of Improved Rice Line with GN1a Gene Controlling Grain Number Per Panicle
ABSTRACT
The rice lines that have high number of grains per panicle often have low filled-grain rate, probably attributable
to an imbalance between source and sink in plants. Thus, studies on technical management such as fertilization to
enhance photosynthetic rate and to improve proper sources for high sinks. Soil pot experiments were conducted in
2023 spring and autumn cropping seasons to assess the effects of three N levels, viz. 0, 1, and 2g N pot-1 on
photosynthesis at heading and ripening stages of DCG31 (carrying GN1a gene) and Khang dan 18. The obtained
results showed that high applied N fertilizer enhanced photosynthetic rate and its related parameters. It helped
maintain high photosynthesis, chlorophyll content, leaf area, and dry matter during the heading-ripening stages. The
good maintenance of functional green leaves during the seed-setting period led to an increase in grain yield,
especially in the spring season. Compared to the normal N dose, the high N application improved 26.4% of the grain
yield in DCG31 (57.3g plant-1), whereas that was 6.7% in the KD18 (43g plant-1). Increasing applied N also led to an
improved number of panicles per plant and number of filled grains per panicle and did not reduce nitrogen use
efficiency, especially in the spring season.
Keywords: Nitrogen rate, GN1a gene, number of grain per panicle, grain yield, photosynthesis.
1. ĐT VN Đ
Lúa loäi cåy lþĄng thăc chính cho hĄn
mt nāa dân s trên thế giĆi; đþĉc canh tác chû
yếu ć khu văc Nam (44,3%) Đông Nam Á
(31,7%) (faostat.fao.org). Nhìm đâm bâo an
ninh lþĄng thăc do să tëng nhanh về dân s
thu hp diện tích đçt canh tác, chn täo ging
lúa vĆi nëng suçt cao luôn mt trong nhĂng
mýc tiêu chính cûa các nhà nghiên cĀu trong
nh hưởng ca lượng đạm bón đến quang hp giai đoạn sau tr và năng suất ca dòng lúa ci tiến mang gene
GN1a tăng số ht trên bông
1114
chn täo ging lúa mĆi (Khush & cs., 2005).
Cùng vĆi Āng dýng chî thð phân tā, vic lai
chuyn các gen góp phæn làm tëng nëng suçt
nhþ tëng số bông/khòm thông qua tëng số
nhánh tî l nhánh hĂu hiu (LAX1, LAX2,
MOC1, FON1, IPA1); tëng số hät/bông (GN1a,
GNP, OsPL9, OsPUP7„); tëng kích thþĆc hät
(GS5, GW5, GS3, DEP1„) (Ashikari & cs., 2005;
Li & cs., 2021; Hu & cs., 2021). Tuy vêy, các yếu
t cçu thành nëng suçt thþąng mối Ąng
quan nghðch vĆi nhau không phâi khi nào
cüng làm tëng nëng suçt. dý, vic täo ra s
bông/khóm nhiều thì bông thþąng không
nhiu hät; s hät/bông nhiu thì th tî l
hätp cao hoc bð gãy bông„ Do vêy, vic nghiên
cĀu nhìm câi thin mt yếu t cçu thành và duy
trì mi cân bìng các yếu t khác nhìm làm tëng
nëng st hät luôn đþĉc quan tâm.
Nghiên cĀu cûa Tëng Thð Hänh & cs.
(2015), cho thçy ć mt s dòng lúa mang gen
GN1a cho s hät/bông tëng, gòp phæn tëng nëng
suçt lúa nhþng i tî l hät lép cao. Điều này
th do să mçt cân bìng trong mi quan h
ngun và sĀc chĀa, nhçt ć giai đoän sau tr
bông (Chang & cs., 2020). Do vêy, câi tiến bin
pháp thuêt nhìm câi thin tî l hät lép, khai
thác ti đa tiềm nëng nëng suçt cûa cây lúa
cæn thiết. Trong các biện pháp thuêt, bón
phån đäm đþĉc quan tåm hàng đæu do có vai trò
quan trng trong hoät động cûa b máy quang
hĉp. Theo Yoshida (1981), nëng suçt lúa đþĉc
quyết đðnh phæn lĆn bći quang hĉp cûa quæn th
ć giai đoän sau tr. Do vêy, nhìm khai thác ti
đa tiềm nëng nëng suçt cao cûa dòng lúa mĆi,
nghiên cĀu này cûa chúng tôi nhìm đánh giá
ânh hþćng cûa lþĉng N bòn đến hoät động
quang hĉp giai đoän sau tr nëng suçt cûa
dòng lúa câi tiến mang gen GN1a tëng số
bông/khóm.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHN CU
2.1. B trí thí nghim
Nghiên cĀu đþĉc tiến hành trên hai
dòng/ging lúa dòng DCG31 ging Khang
dån 18, trong đò DCG31 dòng lúa mĆi chn
täo tÿ ging gc Khang dân 18 mang gen tëng
s hät/bông GN1a. Thí nghim đþĉc tiến hành
trng trong chêu đþąng kính b mt 23cm, cao
20cm, chĀa sẵn 5kg đçt täi nhà lþĆi Khoa
Nông hc, Hc vin Nông nghip Vit Nam
trong vý xuân vý mùa nëm 2023. Mi chêu
đþĉc bón 10g phân vi sinh sông Gianh + 0,5g
P2O5 + 0,5g K2O mt trong ba lþĉng phân
đäm (0, 1 2g N/chêu). Toàn b ĉng phân
lân, 50% N, 30% K2O đþĉc dùng đ n lót;
30% N + 30% K2O dùng để bón thúc læn 1 khi đẻ
nhánh, ĉng phân còn läi đþĉc bón trþĆc tr 20
ngày. Thí nghim trong chêu gm hai nhân t
vĆi 6 công thĀc (2 ng/ging 3 mĀc phân N
bón) đþĉc b trí theo kiu khi ngéu nhiên đæy
đû (RCB) vĆi 4 læn nhíc läi, tin hành lçy méu 5
læn (giai đn tr, sau tr 7, 14, 21 ngày
thu hoäch), tng s 120 chêu thí nghim, cçy
mt dânh/chêu.
2.2. Ch tiêu theo dõi
* giai đoän lúa tr, sau tr 7, 14 21
ngày, chúng tôi tiến hành đo đếm và thu thêp s
liu các chî tiêu dþĆi đåy:
- ąng độ quang hĉp các chî tiêu liên
quan (độ dén khí khổng, cþąng độ thoát hĄi
Ćc): Lá đñng trên thån cnh đþĉc đo bìng
máy đo ąng độ quang hĉp Licor 6400XT (Licor,
Hoa KĊ), trong khoâng thąi gian tÿ 9-13h trong
điu kin ngày níng, nhiệt độ 30C, độ èm
60-65%, ąng đ ánh sáng buồng đo 1.500ppm.
- Hàm lþĉng dip lýc trong lá: Lá đñng sau
khi đo quang hĉp đþĉc cít và cân 1g, cho vào
ngâm trong 10ml cn 96 trong 24 gią, sau đò
dðch chiết thu đþĉc đem đo bìng máy quang ph
UV 2700 ć Ćc sóng 665 và 649nm. Hàm lþĉng
dip lýc tng s đþĉc tính theo ng thĀc dþĆi
đåy theo Wintermans & De Mots (1965):
Dip lýc tng s (mg/g) =
6,1 × A + 20,4 ×B
Khi lþĉng méu
× 100
Trong đò, A và B læn lþĉt giá trð thu đþĉc
tÿ máy đo quang ph ć các bþĆc sóng 665
và 649nm.
- Din tích lá: Sau khi đo quang hĉp quang
hĉp huĊnh quang dip lýc, toàn b phæn
Bùi Hng Nhung, Phan Th Hng Nhung, Phạm Văn Cường
1115
xanh cûa cây đþĉc ngít và quét qua máy đo diện
tích đþĉc đo ng máy quét din tích Licor
3100C (Licor, Hoa KĊ).
- Khối lþĉng chçt khô (KLCK) tích lüy: Sau
khi kết thýc đo quang p, các b phên thân,
bông đþĉc tách riêng đem y khô ć nhiệt độ
80C đến khối lþĉng không đổi rồi đem cån để
tính khi lþĉng chçt khô tích lüy.
* Nëng suçt các yếu t cçu thành nëng
suçt: Täi thąi điểm thu hoäch (30 ngày sau tr),
cåy lúa đþĉc thu để xác đðnh nëng suçt th
(NSCT) các yếu t cçu thành nëng suçt gm
s bông/khóm, s hät, s hät chíc khi lþĉng
1.000 hät.
* Hiu suçt sā dýng đäm hiu suçt
bòn đäm:
- Hiu suçt sā dýng đäm (NUE - N use
efficiency) đþĉc tính (1) dăa trên khối lþĉng chçt
khô toàn cây ć giai đn tr (2) dăa tn nëng
suçt th thu ć thąi đim thu hoäch theo ng
thĀc dþĆi đåy theo Ladha & cs. (2005):
NUE1 =
KLCK ć công thĀc bòn đäm
KLCK ć công thĀc không bón N
ĉng phân N bón (g/chêu)
NUE2 =
MSCT ć công thĀc bòn đäm
NSCT ć công thĀc không bón N
ĉng phân N bón (g/chêu)
- Hiu suçt bòn đäm (NE - N efficiency)
đþĉc tính dăa trên nëng suçt hät tëng lên khi
tëng một đĄn vð N bón vào theo công thĀc dþĆi
đåy theo Ladha & cs. (2005):
MSCT ć công thĀc bón N cao
NSCT ć công thĀc bón N thçp
ĉng N bón cao ĉng N bón thçp
2.3. X lý s liu
S liệu đþĉc xā bìng phþĄng pháp phân
tích phþĄng sai (ANOVA) cho 2 nhân t theo
kiu RCBD, so sánh c giá trð trung bình theo
LSD0.05 bìng phæn mm IRRISTAT 5.0
tính Ąng quan các chî tiêu theo i theo
Pearson bìng phæn mm R 4.2.3 (R Core
Team, 2023).
3. KT QU NGHN CU
3.1. Din biến thay đổi cường độ quang hp
độ dn k khng giai đoạn sau tr
ąng độ quang hĉp, độ dén khí khng
ąng độ thoát hĄi nþĆc chiều hþĆng ânh
ćng nhþ nhau, giâm tÿ giai đoän tr đến chín
ć câ hai dòng/ging thí nghim. Do vêy, chúng tôi
chî têp trung trình bày chî tiêu cþąng độ quang
hĉp. Ảnh hþćng cûa phån N bòn đến cþąng độ
quang hĉp cûa các dòng/ging rt nhçt ć thąi
đim tr, giâm dæn trong giai đoän tiếp theo
không ânh hþćng ràng ć thąi điểm 21 ngày
sau tr (NST). Đến thąi điểm 21 ngày sau tr,
ąng độ quang hĉp cûa cây lúa ć các công thĀc
chî xung quanh 10µ CO2 m-2 s-1. Trong khi ć giai
đoän trỗ, tëng N bòn tÿ 0 lên 2g N làm tëng
ąng đ quang hĉp ć câ hai dòng/ging thí
nghim, tÿ 16 đến 25µ CO2 m-2 s-1. Ảnh hþćng
cûa N đến ąng đ quang hĉp cûa hai
dòng/giống cüng phý thuc vào thąi vý trng.
Trong vý xuån, dñng DCG31 cþąng độ quang
hĉp cao hĄn giống KD18 ć tçt câ các công thĀc
đäm bón, trong khi trong vý mùa, cþąng độ
quang hĉp cûa DCG31 chî cao n khi đþĉc bón
N ć mĀc cao (Hình 1).
3.2. Din biến thay đổi m lượng dip lc
giai đoạn sau tr
Hàm lþĉng dip lýc (chlorophyll, mg/g
tþĄi) tổng s (gọi chung hàm lþĉng dip lýc)
trong tëng cùng i việc tëng lþĉng N bón ć
câ hai dòng/ging thí nghim ć hæu hết các thąi
điểm theo dõi. Hàm ĉng dip lýc cûa hai
dòng/ging không să khác bit ć giai đoän tr
nhþng tÿ giai đoän chín sĂa, hàm lþĉng dip lýc
cûa DCG31 thçp hĄn KD18 ć câ 3 mĀc N bón
trong câ hai vý. Theo thąi gian sinh trþćng, dip
lýc trong đñng a câ hai giống xu Ćng
giâm dæn să giâm khác nhau trong hai vý
gieo cây. Câ hai dòng/giống duy trì đþĉc hàm
ĉng dip lýc tt chî bð giâm mänh ć thąi
đim 14-21 ngày sau tr ć trong vý xuân, trong
khi đò, chúng giâm ngay ć giai đoän sau tr ć
trong vý mùa (Hình 2).